Бентонит, Владикавказ

Бентонит используется в бурении, для приготовления высококачественных глинистых буровых растворов.

Выводы

по изучению физико-химических характеристик глины бентонитовой

(Мтиспири)

В технологической лаборатории ДП «Українська геологічна компания» изучена одна проба бентонитовой глины, согласно нормативных документов, перечисленных в таблице №1, для определения и улучшения оптимальных технических характеристик в целях применения бентонитового сырья в литейном производстве и для производства глинопорошков для буровых растворов.

Химический анализ сырья производился в Центральной лаборатории ДП «Українська геологічна компания». Результаты приведены в таблице №3.

По требованиям ГОСТ 28177-89 «Глины формовочные бентонитовые» химический состав, приведенный в таблице №1, соответствует Ca-Mg разновидности бентонита. Массовая доля Al2O3-18,41%, массовая доля Fe2O3 – 2.76% (норма – не более №-12,0%), коллоидальность–13,33% (норма – не менее 10,0%), концентрация обменных катионов – 50,77мг.экв/100г (норма – не менее 30,0мг.экв/100г), потери при прокаливании 8,6% (норма – не более 18%).

Физико-механические показатели бентонитовой глины соответствуют ГОСТу 28177-89: содержание монтморилонита – более 80,0%, остаток на сите 0,1мм – 3,4%, предел прочности при сжатии во влажном состоянии – 8,0 н/см2, предел прочности при сжатии t=5500 C –2,4 н/см2 , термическая устойчивость 0,3.

Показатель набухания природного бентонита низкий – 6,5 мл/2г.

Ca-Mg бентонит гидрофобен, поэтому необходима активация сырья реагентами.

Для получения оптимальной технической характеристики активированного бентонита использовались сода Na2CO3 и MgO в различных концентрациях. Результаты эксперимента в таблице №2.

Как видно из таблицы, при сухой активации максимальное значение показателя набухания при добавлении реагентов 4,0% и 0,5% Na2CO3 и MgO соответственно – 30,0 мл/2г. При мокрой активации этот показатель – 34 мл/2г. При концентрации реагентов 5,0% и 0,25% Na2CO3 и MgO соответственно показатель набухания также 30,0 мл/2г. Мокрая активация незначительно, но улучшает результат. Содержание остаточной соды в этих опытах приведены в таблице №2. Из чего можно сделать вывод, что увеличение концентрации соды улучшает набухание, но содержание остаточной соды превышает допустимую норму.

Таким образом, оптимальные технические характеристики исследованного бентонита для использования его в литейном производстве получены при контакте сырья в течение суток с реагентом Na2CO3 и MgO в концентрациях 1,5% и 0,5% соответственно. Полученные набухаемость – 17 мл/2г и содержание остаточной соды менее 1,0%.

Для объективной характеристики бентонита необходимо изучение технологической пробы бентонита по всему разрезу месторождения.

Начальник технологической лаборатории Звенигородская Т.М.

Ст. методист-минералог Сулейман Ю.И.

Параметр

Единица

измерения

Значение

1

2

3

4

5

5

Бентонитовое число

см3

21,5

ГОСТ 21282-93

6

Показатель

набухания,

t=1000 C

мл/2г

6,5

7

Влажность

%

14,9

ГОСТ 28177-89

8

Водопоглощение

%

120

ГОСТ 28177-89

9

Коллоидальность

%

13,33

ГОСТ 28177-89

10

Выход песч.фр.

+0,1мм

%

3,4

ГОСТ 25796.3-83

11

Выход песч.фр.

+0,4мм

%

0,65

ГОСТ 28177-89

12

Выход песч.фр.

+0,16мм

%

1.05

ГОСТ 28177-89

13

Выход фр. <0,02мм

%

83.73

ГОСТ 28177-89

14

Предел прочности при сжатии во

влажном сост.

N/см2

8,0

ГОСТ 3594.0-93

ГОСТ 3226-93

ГОСТ 28177-89

15

Предел прочности при сжатии

t=5500 C

N/см2

2,4

ГОСТ 28177-89

16

Термическая устойчивость

единица

0,30

ГОСТ 28177-89

16

Карбонатность

%

5,46

ГОСТ 28177-89

17

Показатель адсорбции

по метиленовому

синему

мг/г

162,4

ГОСТ-21284-93

18

Емкость катионного

обмена Ca+MgО

мг.экв/100г

50,77

ГОСТ-21284-93

РЕЗУЛЬТАТЫ

исследования физических характеристик бентонитовой глины

без обогащения и обогащенной

при разных температурных режимах

таблица №4

№

Параметр

Без обога-

щения

Na2CO3 (%)

Na2CO3 + 0.7MgO

3.5

4.0

5.0

4.5

5

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Показатель

набухания,мл/2г

t=1000 C

6,5

20

20

25

27

27.3

2

Показатель

набухания,мл/2г

t=1500 C

6

22

25

21.5

24.5

25

3

Показатель

набухания,мл/2г

t=2000 C

6

21.5

21

22.5

28

28

4

Показатель

набухания,мл/2г

при измельчении <0.1мм

18